Resoluo da Lista de exerccios de Qumica n 10

Reviso para a 2 Avaliao: Diluio, Mistura de solues e Titulao

Diluio de solues 1. Aqueceu-se um frasco contendo uma soluo aquosa de CuSO4 5 10

2 mol/L. O aquecimento foi interrompido quando restavam 100 mL

de uma soluo aquosa de CuSO4 1,2 mol/L. Determine o volume da soluo inicial e o volume da gua perdida pelo aquecimento.

i Vi = f Vf 5 10-2 Vi = 1,2 100 Vi = 2400 mL

Vgua perdida = 2400 100 Vgua perdida = 2300 mL 2. (UFPI) A uma amostra de 100 mL de NaOH de concentrao 20 g/L foi adicionada gua suficiente para completar 500 mL. A concentrao, em g/L, dessa nova soluo igual a: a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 8.

Ci Vi = Cf Vf 20 100 = Cf 500 Cf = 4 g/L 3. (UERJ) Diluio uma operao muito empregada no nosso dia-a-dia, quando, por exemplo, preparamos um refresco a partir de um suco concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a concentrao do soluto seja de 0,4 mol/L. O volume de gua, em mL, que dever ser acrescentado para que a concentrao do soluto caia para 0,04 mol/L, ser de: a) 1000. b) 900. c) 500. d) 400.

i Vi = f Vf 0,4 100 = 0,04 Vf Vf = 1000 mL

Vgua adicionado = 1000 100 Vgua adicionado = 900 mL 4. (EEM-SP) Como proceder para preparar um litro de uma soluo de um sal de concentrao 0,5 g/L dispondo de outra soluo, do mesmo sal, de concentrao 2,5 g/L?

Ci Vi = Cf Vf 2,5 Vi = 0,5 1 Vi = 0,2 L = 200 mL Para preparar 1 litro dessa soluo 0,5 g/L, adiciona-se 800 mL de gua a 200 mL de soluo 2,5 g/L. 5. (UFV-MG) O contedo de etanol (C2H5OH) em uma cachaa de 460 gramas por litro. Misturou-se 1,0 litro desta cachaa com 1,0 litro de gua. (Dado: MC2H5OH = 46 g/mol) a) Calcule a quantidade de matria (nmero de mol) de etanol (C2H5OH) na soluo resultante. 1 mol de C2H5OH ---------- 46 g de C2H5OH x ---------- 460 g de C2H5OH x = 10 mol de C2H5OH b) Calcule a concentrao de etanol na soluo resultante, em mol/L.

= 10 mol / 2 L = 5 mol/L 6. Um laboratorista dispe de soluo 2 mol/L de H2SO4 e precisa de uma soluo 0,5 mol/L desse cido. (Dados: H = 1, O = 16, S = 32) a) Determine que volume da soluo inicial ele deve diluir para obter 200 mL da soluo desejada.

i Vi = f Vf 2 Vi = 0,5 200 Vi = 50 mL b) Calcule a massa em gramas de H2SO4 presente nos 200 mL da soluo desejada. 0,5 mol de H2SO4 ---------- 1000 mL da soluo x ---------- 200 mL da soluo x = 0,1 mol de H2SO4 1 mol de H2SO4 ---------- 98 g de H2SO4 0,1 mol de H2SO4 ---------- m m = 9,8 g de H2SO4 c) Determine a concentrao da soluo inicial em gramas/litro.

i = 2 mol/L Ci = 196 g/L

Mistura de solues de mesmo soluto e mesmo solvente 7. Um volume de 200 mL de uma soluo aquosa de glicose (C6H12O6) de concentrao igual a 60 g/L foi misturada a 300 mL de uma soluo de glicose de concentrao igual a 120 g/L. Determine a concentrao, em g/L, da soluo final. Mtodo 1 * Frasco A: 200 mL de C6H12O6 (aq) 60 g/L: 60 g de C6H12O6 ---------- 1 L de soluo x ---------- 0,2 L de soluo x = 12 g de C6H12O6 * Frasco B: 300 mL de C6H12O6 (aq) 120 g/L: 120 g de C6H12O6 ---------- 1 L de soluo y ---------- 0,3 L de soluo y = 36 g de C6H12O6 * Misturando-se o contedo do frasco A com o do frasco B, obtm-se uma massa total de 48 g de C6H12O6 dissolvidos em 500 mL (0,5 L) de soluo. Assim, a concentrao da soluo final ser:

g/L 96L 0,5

g 48C

Mtodo 2

Cm Vm = CI VI + CII VII Cm 500 = 60 200 + 120 300 Cm = 96 g/L 8. Uma soluo aquosa 2 mol/L de NaCl de volume 50 mL foi misturada a 100 mL de uma soluo aquosa de NaCl 0,5 mol/L. Calcule a concentrao em mol/L da soluo resultante. Mtodo 1 * Frasco A: 50 mL de NaCl (aq) 2 mol/L: 2 mol de NaCl ---------- 1 L de soluo x ---------- 0,05 L de soluo x = 0,10 mol de NaCl * Frasco B: 100 mL de NaCl (aq) 0,5 mol/L: 0,5 mol de NaCl ---------- 1 L de soluo y ---------- 0,1 L de soluo y = 0,05 mol de NaCl * Misturando-se o contedo do frasco A com o do frasco B, obtm-se um total de 0,15 mol de NaCl dissolvidos em 150 mL (0,15 L) de soluo. Assim, a concentrao da soluo final ser:

mol/L 1L 0,15

mol 0,15

Mtodo 2

m Vm = I VI + II VII m 150 = 2 50 + 0,5 100 m = 1 mol/L 9. Para originar uma soluo de concentrao igual a 120 g/L, qual o volume, em litros, de uma soluo aquosa de CaCl2 de concentrao 200 g/L que deve ser misturado a 200 mL de uma outra soluo aquosa de CaCl2 de concentrao igual a 100 g/L? Mtodo 1 * Frasco A: V L de CaCl2 (aq) 200 g/L: 200 g de CaCl2 ---------- 1 L de soluo x ---------- V L de soluo x = 200 V g de CaCl2 * Frasco B: 200 mL de CaCl2 (aq) 100 g/L: 100 g de CaCl2 ---------- 1 L de soluo y ---------- 0,2 L de soluo y = 20 g de CaCl2

Nome: _________________________________________________ n: ________

Bimestre: 2 Ano/srie: 2 srie _____ Ensino: Mdio

Componente Curricular: Qumica

Professor: Ricardo Honda

Data: ____ /____ /____

* Misturando-se o contedo do frasco A com o do frasco B, obtm-se um total de (200 V + 20) g de CaCl2 dissolvidos em (V + 0,2) L de soluo. Como a concentrao da soluo final ser igual a 120 g/L, temos que:

g/L 120L 0,2) (V

g 20) (200.V C

V = 0,05 L = 50 mL da soluo aquosa de CaCl2 120 g/L. Mtodo 2

Cm Vm = CI VI + CII VII 120 (VI + 200) = 200 VI + 100 200 VI = 50 mL = 0,05 L 10. (FESP) O volume de uma soluo de hidrxido de sdio 1,5 mol/L que deve ser misturado a 300 mL de uma soluo 2 mol/L da mesma base, a fim de torn-la soluo 1,8 mol/L, : a) 200 mL. b) 20 mL. c) 2000 mL. d) 400 mL. e) 350 mL. Mtodo 1 * Frasco A: V L de NaOH (aq) 1,5 mol/L: 1,5 mol de NaOH ---------- 1 L de soluo x ---------- V L de soluo x = 1,5 V mol de NaOH * Frasco B: 300 mL de NaOH (aq) 2 mol/L: 2 mol de NaOH ---------- 1 L de soluo y ---------- 0,3 L de soluo y = 0,6 mol de NaOH * Misturando-se o contedo do frasco A com o do frasco B, obtm-se um total de (1,5 V + 0,6) mol de NaOH dissolvidos em (V + 0,3) L de soluo. Como a concentrao da soluo final ser igual a 1,8 mol/L, temos que:

mol/L 1,8L 0,3) (V

mol 0,6) (1,5.V M

V = 0,2 L = 200 mL da soluo aquosa de NaOH 1,8 mol/L. Mtodo 2

m Vm = I VI + II VII 1,8 (VI + 300) = 1,5 VI + 2 300 VI = 200 mL 11. (UFOP-MG) Em um balo volumtrico de 1000 mL, juntaram-se 250 mL de uma soluo 2,0 mol/L de cido sulfrico com 300 mL de uma soluo 1,0 mol/L do mesmo cido e completou-se o volume at 1000 mL com gua destilada. Determine a molaridade da soluo resultante. Soluo A: 2,0 mol de H2SO4 ---------- 1000 mL de soluo x ---------- 250 mL de soluo x = 0,5 mol de H2SO4 Soluo B: 1,0 mol de H2SO4 ---------- 1000 mL de soluo y ---------- 300 mL de soluo y = 0,3 mol de H2SO4

Portanto, soluo resultante = (0,5 + 0,3) mol / 1 L soluo resultante = 0,8 mol/L

Titulao cido-base 12. (UnB-DF) Calcule o volume, em litros, de uma soluo aquosa de cido clordrico de concentrao 1,00 mol/L necessrio para neutralizar 20,0 mL de uma soluo aquosa de hidrxido de sdio de concentrao 3,00 mol/L. * Equao da reao de neutralizao: 1 HCl (aq) + 1 NaOH (aq) 1 NaCl (aq) + 1 H2O (l) * Nmero de mols de NaOH contidos em 20 mL de NaOH (aq) 3,00 mol/L: 3,00 mol de NaOH ---------- 1 L de soluo x ---------- 0,020 L de soluo x = 0,06 mol de NaOH * Como a proporo estequiomtrica entre HCl e NaOH de 1:1, temos que 0,06 mol de HCl reagiram. * Clculo do volume de HCl (aq) 1,00 mol/L utilizado: 1,00 mol de HCl ---------- 1 L de soluo 0,06 mol de HCl ---------- V V = 0,06 L de HCl (aq) 1,00 mol/L 13. (UFMG) O hidrxido de sdio (NaOH) neutraliza completamente o cido sulfrico (H2SO4), de acordo com a equao:

2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O O volume, em litros, de uma soluo de H2SO4, 1,0 mol/L que reage com 0,5 mol de NaOH : a) 4,00. b) 1,00. c) 0,25. d) 2,00. e) 0,50.

* Como a proporo estequiomtrica entre NaOH e H2SO4 de 2:1, temos que 0,25 mol de H2SO4 reagiram. * Clculo do volume de H2SO4 (aq) 1,00 mol/L utilizado: 1,00 mol de H2SO4 ---------- 1 L de soluo 0,25 mol de H2SO4 ---------- V V = 0,25 L de H2SO4 (aq) 1,00 mol/L 14. (UFPR) Necessita-se preparar uma soluo de NaOH 0,1 mol/L. Dadas as massas atmicas: Na = 23, O = 16 e H = 1, pergunta-se: a) Qual a massa de NaOH necessria para se preparar 500 mL desta soluo? * Clculo do nmero de mols de NaOH necessrio para se preparar 500 mL de soluo: 0,1 mol de NaOH ---------- 1 L de soluo x ---------- 0,5 L de soluo x = 0,05 mol de NaOH * Clculo da massa de NaOH necessria para se preparar 500 mL de soluo: 1 mol de NaOH ---------- 40 g de NaOH 0,05 mol de NaOH ---------- m m = 2 g de NaOH b) A partir da soluo 0,1 mol/L de NaOH, como possvel obter 1 L de soluo NaOH, porm, na concentrao 0,01 mol/L?

i Vi = f Vf 0,1 Vi = 0,01 1 Vi = 0,1 L = 100 mL Adiciona-se 900 mL de gua em 100 mL de soluo aquosa de NaOH 0,1 mol/L. c) Qual o volume de HCl 0,05 mol/L necessrio para neutralizar 10 mL de soluo 0,1 mol/L de NaOH? Justifique suas respostas mostrando os clculos envolvidos. * Equao da reao de neutralizao: 1 HCl (aq) + 1 NaOH (aq) 1 NaCl (aq) + 1 H2O (l) * Nmero de mols de NaOH contidos em 10 mL de NaOH (aq) 0,1 mol/L: 0,1 mol de NaOH ---------- 1 L de soluo x ---------- 0,010 L de soluo x = 0,0010 mol de NaOH * Como a proporo estequiomtrica entre HCl e NaOH de 1:1, temos que 0,0010 mol de HCl reagiram. * Clculo do volume de HCl (aq) 0,05 mol/L utilizado: 0,05 mol de HCl ---------- 1 L de soluo 0,0010 mol de HCl ---------- V V = 0,02 L = 20 mL de HCl (aq) 0,05 mol/L 15. (VUNESP) O eletrlito empregado em baterias de automvel uma soluo aquosa de cido sulfrico. Uma amostra de 7,50 mililitros da soluo de uma bateria requer 40,0 mililitros de hidrxido de sdio 0,75 mol/L para sua neutralizao completa. a) Calcule a concentrao molar do cido na soluo da bateria. * Equao da reao de neutralizao: 1 H2SO4 (aq) + 2 NaOH (aq) 1 NaCl (aq) + 1 H2O (l) * Nmero de mols de NaOH contidos em 40 mL de NaOH (aq) 0,75 mol/L: 0,75 mol de NaOH ---------- 1 L de soluo x ---------- 0,040 L de soluo x = 0,03 mol de NaOH * Como a proporo estequiomtrica entre H2SO4 e NaOH de 1:2, temos que 0,015 mol de H2SO4 reagiram. * Clculo da concentrao de H2SO4 (aq) utilizado: 0,015 mol de H2SO4 ---------- 7,5 mL de soluo ---------- 1000 mL de soluo = 2 mol/L b) Escreva a equao balanceada da reao de neutralizao total do cido, fornecendo os nomes dos produtos formados. H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O (produtos: sulfato de sdio e gua) 16. (FMMT) Calcule a massa de NaOH necessria para neutralizar totalmente uma soluo de 2 L de HBr 0,4 mol/L. (Dada a massa molar do NaOH = 40 g/mol) * Equao da reao de neutralizao: 1 HBr (aq) + 1 NaOH (aq) 1 NaBr (aq) + 1 H2O (l) * Nmero de mols de HBr contidos em 2 L de HBr (aq) 0,4 mol/L: 0,4 mol de HBr ---------- 1 L de soluo x ---------- 2 L de soluo x = 0,8 mol de HBr * Como a proporo estequiomtrica entre HBr e NaOH de 1:1, temos que 0,8 mol de NaOH reagiram. * Clculo da massa de NaOH utilizada: 1 mol de NaOH ---------- 40 g de NaOH 0,8 mol de NaOH ---------- m m = 32 g de NaOH

17. (UNA-MG) Um tablete de anticido contm 0,450 g de hidrxido de magnsio. O volume de soluo de HCl 0,100 mol/L (aproximadamente a concentrao de cido no estmago), que corresponde neutralizao total do cido pela base, : (Dada a massa molar de Mg(OH)2 = 58 g/mol) a) 300 mL. b) 0,35 L. c) 78 mL. d) 0,1 L. e) 155 mL. * Equao da reao de neutralizao: 2 HCl (aq) + 1 Mg(OH)2 (aq) 1 MgCl2 (aq) + 2 H2O (l) * Nmero de mols de Mg(OH)2 correspondente a 0,450 g: 1 mol de Mg(OH)2 ---------- 58 g de Mg(OH)2 x ---------- 0,450 g de Mg(OH)2 x = 0,00776 mol de Mg(OH)2 * Como a proporo estequiomtrica entre HCl e Mg(OH)2 de 2:1, temos que 0,01552 mol de HCl reagiram. * Clculo do volume de HCl (aq) 0,100 mol/L utilizado: 0,100 mol de HCl ---------- 1 L de soluo 0,01552 mol de HCl ---------- V V = 0,1552 L = 155,2 mL de HCl (aq) 0,100 mol/L 18. (UFCE) Um lote originado da produo de vinagre submetido ao controle de qualidade, quanto ao teor de cido actico (CH3COOH). Uma amostra de 50 mL do vinagre titulada com hidrxido de sdio (NaOH) aquoso. So consumidos 10 mL de NaOH 0,01 mol/L para encontrar o ponto final de titulao com fenolftalena. Calcule a concentrao em mol/L de cido actico no vinagre.

H3CCOOH + NaOH H3CCOONa + H2O * Nmero de mols de NaOH contidos em 10 mL de NaOH (aq) 0,01 mol/L: 0,01 mol de NaOH ---------- 1 L de soluo x ---------- 0,010 L de soluo x = 0,0001 mol de NaOH * Como a proporo estequiomtrica entre H3CCOOH e NaOH de 1:1, temos que 0,0001 mol de H3CCOOH reagiram. * Clculo da concentrao de H3CCOOH (aq) no vinagre: 0,0001 mol de H3CCOOH ---------- 50 mL de vinagre ---------- 1000 mL de vinagre = 0,002 mol/L Gabarito: 1. Vinicial = 2400 mL; Vgua perdida = 2300 mL; 2. C; 3. B; 4. Adicionar 800 mL de gua a 200 mL da soluo; 5. a) 10 mol; b) 5 mol/L; 6. a) 50 mL; b) 9,8 g; c) 196 g/L; 7. 96 g/L; 8. 1 mol/L; 9. 0,05 L; 10. A; 11. 0,8 mol/L; 12. 0,06 L; 13. C; 14. a) 2 g; b) Adicionar 900 mL de gua a 100 mL da soluo 0,1 mol/L; c) 20 mL; 15. a) 2 mol/L; b) H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O (produtos: sulfato de sdio e gua); 16. 32 g; 17. E; 18. 0,002 mol/L.